Mechanisms of aerosol particles emitted from brake friction and wear through chemical composition measurements.
Project/Area Number |
22K03895
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 18040:Machine elements and tribology-related
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Research Institution | Japan Automobile Research Institute |
Principal Investigator |
萩野 浩之 一般財団法人日本自動車研究所, 環境研究部, 主任研究員(研究員・ポストドクタークラス) (90533737)
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Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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Keywords | エアロゾル質量分析法 / 核生成 / アブレシブ摩耗 / メカノケミカル反応 |
Outline of Research at the Start |
本研究では,摩擦材やディスクに由来する化学組成を,空気中に浮遊したエアロゾル粒子の状態で定量化することで,トライボロジー現象における発生メカニズムを解明する研究を提案する.申請者によるこれまでの研究を応用し,[1] エアロゾル粒子の化学組成を空気中に浮遊した状態で測定する技術を構築する.そして,摩擦材料の配合の違いによって現れる[2]摩擦界面間の研削材によるアブレシブ摩耗メカニズム,摩擦界面で起こる複雑なトライボロジー現象によって現れる,[3] 材料表面の部分的な溶解による核生成メカニズムをそれぞれ解明する.
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Outline of Annual Research Achievements |
近年,自動車のCO2等の排出ガス規制の強化だけでなく,電気自動車でも排出される,ブレーキ摩耗粉塵に対する排出規制への関心も高まってきている(主に質量を基準とし化学組成は対象外).これまでは,ブレーキが「どの程度,摩擦・摩耗するか」が研究されてきた.今後は,「どの程度エアロゾル粒子が発生するか」を研究する必要がある.そこで本研究では,摩擦材やディスクに由来する化学組成を,空気中に浮遊したエアロゾル粒子の状態で定量化することで,トライボロジー現象における発生メカニズムを解明する研究を提案する. 今年度は,既設ブレーキダイナモを用いて,ブレーキ摩耗由来のガスとエアロゾル粒子を同時に測定できるシステムを構築し,排出量を定量的に解析できる方法がほぼ完了した.また,ブレーキ摩擦材へ与える仕事量の変化に伴い排出量が変化するといった,新たな知見が見出された.
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
既設ブレーキダイナモを用いて,ブレーキ摩耗由来のガスとエアロゾル粒子を同時に測定できるシステムを構築し,排出量を定量的に解析できる方法がほぼ完了した.また,ブレーキ摩擦材へ与える仕事量の変化に伴い排出量が変化するといった,新たな知見が見出された.総合的に鑑みて研究は順調に進捗していると判断した.
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Strategy for Future Research Activity |
今年度に構築したシステムを用い,来年度は,エアロゾル粒子中の無機元素の粒径分布を測定するシステム構築,ガス状金属を測定するシステムの構築を実施する.具体的には,分級器により粒径ごとにICP-TOFMSで測定して粒径分布を得るシステム,ガス状物質をラジカルで酸化させてエアロゾル粒子へ変化してICP-TOFMSで測定を行うシステムをそれぞれ構築する.気中濃度と信号強度との関係から,ブレーキ摩耗由来の排出濃度を定量するための,解析アルゴリズムの確立を目指す.
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Report
(1 results)
Research Products
(3 results)